Хоёрдогч метаболитууд нь ургамлын ертөнцийн хамгийн чухал физиологийн идэвхтэй нэгдлүүд юм. Шинжлэх ухааны судалгаагаар тэдний тоо жил бүр нэмэгдэж байна. Одоогийн байдлаар бүх ургамлын зүйлийн 15 орчим хувь нь эдгээр бодис байгаа эсэхийг судалсан байна. Тэд мөн амьтан, хүний бие махбодтой харьцуулахад өндөр биологийн идэвхжилтэй байдаг нь тэдний эм болох чадварыг тодорхойлдог.
Хоёрдогч метаболит гэж юу вэ?
Бүх амьд организмын нэг онцлог шинж чанар нь бодисын солилцоо - бодисын солилцоотой байдаг. Энэ нь анхдагч болон хоёрдогч метаболит үүсгэдэг химийн урвалын цогц юм.
Тэдгээрийн ялгаа нь эхнийх нь бүх амьтдад (уураг, аминокарбоксилын болон нуклейн хүчил, нүүрс ус, пурин, витаминуудын нийлэгжилт) шинж чанартай байдаг бол сүүлийнх нь тодорхой төрлийн организмын шинж чанартай бөгөөд оролцдоггүй. өсөлт, нөхөн үржихүйн үйл явцад. Гэсэн хэдий ч тэд бас тодорхой функцуудыг гүйцэтгэдэг.
Амьтны ертөнцөд хоёрдогч нэгдлүүд ховор тохиолддог, ихэвчлэн орж ирдэгургамлын гаралтай хоолтой хамт бие. Эдгээр бодисууд нь ихэвчлэн ургамал, мөөгөнцөр, хөвөн болон нэг эсийн бактериудад нийлэгждэг.
Онцлогууд болон онцлогууд
Биохимид ургамлын хоёрдогч метаболитын дараах үндсэн шинж тэмдгүүдийг ялгадаг:
- биологийн идэвхи өндөр;
- жижиг молекул жинтэй (2-3 кДа);
- бага хэмжээний анхдагч бодисоос гаргаж авах (7 алкалоид 5-6 амин хүчил);
- синтез нь бие даасан ургамлын төрөл зүйлд байдаг;
- амьд организмын хөгжлийн хожуу үе шатанд үүсэх.
Эдгээр функцүүдийн аль нэг нь сонголттой. Тиймээс хоёрдогч фенолын метаболит нь бүх төрлийн ургамлын гаралтай байдаг бөгөөд байгалийн резин нь өндөр молекул жинтэй байдаг. Ургамлын хоёрдогч метаболит үүсэх нь зөвхөн уураг, липид, нүүрс усны үндсэн дээр янз бүрийн ферментийн нөлөөн дор явагддаг. Ийм нэгдлүүдэд нийлэгжих өөрийн гэсэн арга байдаггүй.
Тэд мөн дараах онцлогтой:
- үйлдвэрийн өөр өөр хэсгүүдэд байх;
- эд эсэд жигд бус тархалт;
- хоёрдогч метаболитуудын биологийн идэвхийг саармагжуулах зорилгоор эсийн тодорхой хэсгүүдэд нутагшуулах;
-
үндсэн бүтэц байгаа эсэх (ихэнхдээ гидроксил, метил, метоксил бүлгүүд үүрэг гүйцэтгэдэг), үүний үндсэн дээр нэгдлүүдийн бусад хувилбарууд үүсдэг;
- өөр өөр төрлийн бүтцийн өөрчлөлт;
- идэвхгүй, "нөөц" маягт руу шилжих чадвар;
- бодисын солилцоонд шууд оролцохгүй байх.
Хоёрдогч бодисын солилцоог ихэвчлэн амьд организмын өөрийн фермент болон удамшлын материалтай харилцан үйлчлэх чадвар гэж үздэг. Хоёрдогч нэгдлүүд үүсэх гол үйл явц нь диссимиляци (анхдагч синтезийн бүтээгдэхүүний задрал) юм. Энэ нь хоёрдогч нэгдлүүдийг үйлдвэрлэхэд оролцдог тодорхой хэмжээний энерги ялгаруулдаг.
Функцууд
Эхэндээ эдгээр бодисыг амьд организмын шаардлагагүй хаягдал бүтээгдэхүүн гэж үздэг байсан. Тэд бодисын солилцооны үйл явцад чухал үүрэг гүйцэтгэдэг нь тогтоогдсон:
-
фенолууд - фотосинтез, амьсгалах, электрон дамжуулах, фитогормон үйлдвэрлэх, үндэс системийг хөгжүүлэхэд оролцох; тоос хүртдэг шавжийг татах, нянгийн эсрэг үйлдэл хийх; ургамлын бие даасан хэсгүүдийг будах;
- таннин - мөөгөнцрийн өвчинд тэсвэртэй болох;
- каротиноидууд - фотосинтезд оролцох, фото исэлдэлтээс хамгаалах;
- алкалоид - өсөлтийн зохицуулалт;
- изопреноидууд - шавьж, бактери, амьтдаас хамгаалах;
- стеролууд – эсийн мембраны нэвчилтийг зохицуулах.
Ургамал дахь хоёрдогч нэгдлүүдийн үндсэн үүрэг нь экологийн: хортон шавьж, эмгэг төрүүлэгч бичил биетнээс хамгаалах,гадаад нөхцөл байдалд дасан зохицох. Төрөл бүрийн ургамлын хувьд хүрээлэн буй орчны хүчин зүйлүүд ихээхэн ялгаатай байдаг тул эдгээр нэгдлүүдийн спектр бараг хязгааргүй юм.
Ангилал
Хоёрдогч метаболитуудын үндсэн ялгаатай хэд хэдэн ангилал байдаг:
- Өчүүхэн. Бодисыг өвөрмөц шинж чанараараа (сапонин нь хөөс үүсгэдэг, гашуун нь тохирох амттай гэх мэт) бүлэгт хуваагддаг.
-
Химийн. Нэгдлүүдийн химийн бүтцийн шинж чанарт үндэслэн. Энэ нь одоогоор хамгийн түгээмэл юм. Энэ ангиллын сул тал нь нэг бүлгийн бодисууд нь үйлдвэрлэлийн арга, шинж чанараараа ялгаатай байж болно.
- Биохимийн. Энэ төрлийн системчлэлийн толгойд биосинтезийн арга байдаг. Энэ нь шинжлэх ухааны үндэслэлтэй хамгийн үндэслэлтэй боловч ургамлын биохимийн талаарх мэдлэг дутмаг учраас энэ ангиллын хэрэглээ хязгаарлагдмал.
- Функциональ. Энэ нь амьд организм дахь бодисын тодорхой үйл ажиллагаанд суурилдаг. Нэг бүлэгт өөр өөр химийн бүтэцтэй хоёрдогч метаболит байж болно.
Ангиллын нарийн төвөгтэй байдал нь хоёрдогч метаболитуудын бүлэг бүр бусадтай нягт холбоотой байдагт оршино. Иймээс гашуун (терпенүүдийн нэг анги) нь гликозид, каротиноидууд (тетратерпенүүдийн дериватив) нь витамин юм.
Үндсэн бүлгүүд
Дараах төрлийн бодисуудыг ургамлын эсийн хоёрдогч метаболит гэж ангилдаг:
- алкалоид (пиридин,имидазол, пурин, беталайн, гликоалкалоид, протоалкалоид болон бусад);
- антрацены дериватив (хризацин, антроне, ализарин болон бусад нэгдлүүдийн дериватив);
- фитостероидууд (withanolides);
- гликозидууд (монозидууд, биозидууд ба олигозидууд, цианоген гликозидууд ба тиогликозидууд);
- изопреноидууд (терпен ба тэдгээрийн деривативууд - терпеноид ба стероидууд);
- фенолын нэгдлүүд болон бусад.
Эдгээр бодисуудын ихэнх нь өвөрмөц шинж чанартай байдаг. Тиймээс кураре алкалоидууд нь хамгийн хүчтэй хор бөгөөд зарим бүлэг гликозидууд нь илт эмчилгээний нөлөөтэй бөгөөд зүрхний дутагдлын эмчилгээнд хэрэглэдэг эмүүдийг үйлдвэрлэхэд ашигладаг.
Програм
Хоёрдогч метаболитууд нь хүн, амьтны эд эрхтэн, тогтолцоонд идэвхтэй нөлөө үзүүлдэг тул эм зүй, мал эмнэлгийн салбарт өргөн хэрэглэгддэг, хүнсний бүтээгдэхүүнд амт, үнэр нэмэгдүүлэгч болгон ашигладаг. Эдгээр бодисыг их хэмжээгээр хуримтлуулдаг зарим ургамлыг техникийн материал үйлдвэрлэхэд түүхий эд болгон ашигладаг.
Гадаадад, химийн үйлдвэр өндөр хөгжсөн орнуудад эмийн санд хэрэглэдэг нийт нэгдлүүдийн дөрөвний нэг орчим нь ургамлын гаралтай байдаг. Хоёрдогч метаболитуудын үнэ цэнэтэй эмчилгээний үр нөлөө нь тэдгээрийн шинж чанаруудтай холбоотой байдаг:
- өргөн хүрээний үйлдэл;
- Удаан үргэлжилсэн ч хамгийн бага гаж нөлөөхүлээн авалт;
- биед үзүүлэх цогц нөлөө;
- өндөр үр ашиг.
Эдгээр нэгдлүүдийг сайн ойлгоогүй байгаа тул цаашдын судалгаа нь цоо шинэ эм бэлдмэлийг бий болгоход хүргэж болзошгүй.
